Управляемый разрядник

Управляемый разрядник

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалнстмческмх

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<и>877672 (6 l ) gl,îï0ëíìòåëI íîå к авт. свмд-ву (22) Заявлено 25.02.80 (21) 2887442/24 — 07 с присоединением заявки М (28) Приоритет (5l )N. Кл.

Н 01 Т 5/00

Гееударетмнный комитет

СССР (5З) МКб21 316 .933(088.8) IIo делам изобретений и открыткй

Опубликовано 30.10.81 бюллетень М 40

Дата опубликования описания 30.10.81 (72) Авторы изобретения

В. И. Сапачев, А. Д. Блашенко и А. К. Ткаченк

Проектно-конструкторское бюро электрогидравлик (71) Заявитель (54) УПРАВЛЯЕМЫЙ РАЗРЯДНИК

Изобретение относится к электрофизике и импульсной электроэнергетике и предназначено для применения в электроимпульсных установках, используемых для получения высоко-. температурной плазмы, в импульсных источниках света и импульсной электротехнологии.

Известен управляемый многоканальный газовый разрядник, имеющий два протяженных основных электрода и один протяженный управляющий, расположенный между ними 11).

К недостаткам этого устройства следует от-, нести трудность в создании удовлетворительного числа параллельных каналов, вследствие чего имеют место относительно большие собственньте активное сопротивление и индуктивI$ ность, значительное время коммутации и малая пропускная способность по току. Зажигание большого числа параллельных искровых каналов обеспечивает малые индуктивное и активное сопротивления разрядника, что приводит к уменьшению времени коммутации, повышению эффективности устройства, в котором оно применяется.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является управляемый разрядник, содержащий два основных электрода и расположенный между ними управляющий электрод, установленные на одной стороне твердого диэлектрика, толщина которого меньше расстояния между основными электродами, обратный токопровод, установленный на другой стороне твердого диэлектрика и подключенный к одному из основных электродов, и канал инициирующего импульса, один полюс которого подключен к управляющему электроду, а другой полюс — к обратному токопроводу (2).

Недостатком этого разрядника является относительнЬ большое собственное сопротивление, обусловленное длиной плазменного слоя, равной расстоянию. между основными электродами, которое выбирается из условия обеспечения электрической прочности по поверхности диэлектрика для максимального рабочего напряжения.

Цель изобретения — увеличение пропускной способности по току и уменьшение активных потерь и времени коммутации путем уменьшеms активного сопротивления каналов разряда, Поставленная цель достигается тем, что в управляемом разряднике, содержащем два основных электрода и расположенный между ними управляющий. электрод, установленные на одной стороне твердого диэлектрика, толпж на которого меныпе расстояния между основными электродами, обратный токопровод, установленный на другой стороне твердого диэлектрика и подключенный к одному нз основ-. ных электродов, и канал инициирующего им-, пульса, один полюс которого подключен к управляющему электроду, а другой полюс — к обратному токопроводу, электроды выполнены со сходящимися в направлении от поверхности диэлектрика противостоящими рабочими поверхностями, которые расположены под острым углом к поверхности диэлектрика, причем рабочие и нерабочие внешние поверхности электродов плавно сопряжены.

На чертеже представлен управляемый разрядник, продольный разрез и вид сверху.

Разрядник содержит два основных электрода 1 и 2 и управляющий электрод 3, противостоящие рабочие поверхности которых установлены под острым, углом к поверхности диэлектрика 4, обратный токопровод 5, канал

6 инициирующего импульса.

Устройство работает следующим образом.

Инициирующий импульс, имеющий крутой фронт, подают поуправляющему каналу 6, присоединенному непосредственно к управляю щему электроду 3, к участку токопровода 5, расположенному по другую сторону диэлектрика 4 между основными электродами 1 . и 2. От управляющего. электрода 3 в обе стороны по направлению к основным электродам

1 и-2 развиваются искры скользящих по поверхности диэлектрика разрядов, в целом представляющих собой многоканальную сетку ввиду малой толщины диэлектрика и высоких напряженностей электрического поля, достигаемых в головках искр. После завершения пробоя скользящего разряда с управляющего электрода 3 на основные электроды 1 и 2 последние оказываются замкнутыми и по многоканальному пути проходит ТоК коммутируемой цени. Известно, что с увеличением коммутируемого тока. увеличивается толщина плазменного слоя.

Сужение межэлектроднъи зазоров по мере удаления от плоскости диэлектрика обеспечива" ет уменьшение усредненной длины плазменного слоя, что, согласуясь с извеспыми зависимостями сопротивления плазмы от длины канала разряда, приводит к уменьшению сопротивления разрядника.

Оптимальную величину острого угла и форму газового промежутка в области схождения электродов выбирают из условия максималь10

55 о =сц-cog

npg где с4 — величина острого угла; — электрическая прочность среды (газа);

Q — электрическая прочность поверхности

ПОД диэлектрика.

Использование предлагаемого разрядника приведет к увеличению пропускной способности по току, сокращению времени коммутации, уменьшению потерь и, в результате этого, увеличению эффективности устройства, в котором он будет применен.

При замене известного разрядника на предлагаемый в генераторе импульсных токов с энергией 70 кДж активное сопротивление разрядника по расчету уменьшается в 2 раза, а ток разрядного контура увеличивается от

2,1 до 2,3 МА. Эффективность применения разрядника возрастает с увеличением коммутируемого тока и электрической прочности газовой среды.

Формула изобретения

Управляемый разрядник, содержащий два основных электрода и расположенный между ними управляющий электрод, установленные на одной стороне твердого диэлектрика, толщина которого меньше расстояния между основными электродами, обратный токопровод, установленный на другой стороне твердого диэлектрика и подключенный к одному из основных электродов, и канал инициирующего имлульса, один полюс которого подключен к управляющему электроду, а другой полюс — к обратному токопроводу, отличающийся тем, что, с целью повышения пропускной способности по току, уменьшения активных потерь и времени коммутации, электроды выполнены се сходящимися в направлении от поверхности диэлектрика противостоящими рабочими поверхностями, которые расположены под острым углом к поверхности диэлектрика, причем рабочие и нерабочие внешние поверхности электродов плавно сопряжены.

Источники информации, принятьи во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Р 530381, кл. Н 01 Т 5 00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР N 527786, кл. Н 01 Т 5/00, 1973.

77672

4 ного заполнения телами электродов межэлектролных зазоров при сохранении электрической прочности между электродами. Эти условия выполняются при равенстве электрической прочности газового промежутка в области схождения электродов и электрической прочности диэлектрика между электродами и при величине острого угла о, выбранной в соответствии с зависимостью:

877672

Составитель Е. Бочкова

Техред АБабннец

Редактор В. Пилипенко

Корректор М. Демчик

Заказ 9630/80Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Тираж 637 Подписное

ВНИИХИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5